题目内容
20.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列叙述正确的是( )A. | 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-═Ni | |
B. | 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Pt | |
C. | 电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+ | |
D. | 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等 |
分析 A、阳极失去电子发生氧化反应;
B、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥;
C、精炼过程中,电解质溶液中一定含有Ni2+;
D、阳极失电子的有Fe、Zn、Cu;阴极析出的是铜;依据电子守恒计算分析.
解答 解:A、阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+;Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt,故B错误;
C、电解后,溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+,故C错误;
D、电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn;阴极析出的是镍;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,故D正确;
故选D.
点评 本题考查了电极原理的应用,主要考查电解精炼镍的原理分析判断,题目难度中等.
练习册系列答案
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11.将20mL 0.3mol/L AgNO3溶液与10mL0.4mol/L CaC12 溶液混合,所得溶液中离子浓度关系正确的是( )
A. | c(Ca2+)>c(Cl-)>c ( NO3-) | B. | c(Ca2+)>c ( NO3-)>c (Cl-) | ||
C. | c(NO3-)>c ( Ca2+ )>c ( Cl-) | D. | c ( Cl-)>c(Ca2+)>c(NO3-) |
8.下列实验现象的叙述,正确的是( )
A. | 钠在氧气中燃烧,火焰呈黄色,产生白色固体 | |
B. | 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟 | |
C. | 氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,同时产生白烟 | |
D. | 钠投入水中,将沉在水底并熔化成小球,且有气泡产生 |
15.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础.回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号M,该能层具有的原子轨道数为9、电子数为4.
(2)硅主要以硅酸盐、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中.
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献3个原子.
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备.工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键.
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如下图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式.图b为一种无限长单链结构的多硅酸根;其中Si原子的杂化形式为sp3.Si与O的原子数之比为1:3化学式为SiO32-.
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号M,该能层具有的原子轨道数为9、电子数为4.
(2)硅主要以硅酸盐、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中.
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献3个原子.
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备.工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 | C-C | C-H | C-O | Si-Si | Si-H | Si-O |
键能(KJ/mol) | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键.
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如下图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式.图b为一种无限长单链结构的多硅酸根;其中Si原子的杂化形式为sp3.Si与O的原子数之比为1:3化学式为SiO32-.
5.用脱脂棉包住约0.2gNa2O2粉末,投入盛满CO2的集气瓶中,棉花燃烧,此实验不能得出的结论是( )
A. | CO2在一定条件下可以支持燃烧 | B. | 该反应是一个放热反应 | ||
C. | 该实验的反应中有O2生成 | D. | Na2O2可作为呼吸面具中氧气来源 |
10.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法中,正确的是( )
A. | 2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA | |
B. | 2g氢气所含的原子数目为NA | |
C. | 17gNH3所含的电子数为10NA | |
D. | NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16:1 |